CN112444989A

CN112444989A - 光学装置以及佩戴型显示装置

Info

Publication number: CN112444989A
Application number: CN202010875672.2A
Authority: CN
Inventors: 镰仓和也
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-03-05
Anticipated expiration: 2040-08-27
Also published as: US20210063757A1; JP2021034952A; US11256103B2; CN112444989B; JP7375373B2

Abstract

光学装置以及佩戴型显示装置。在线束与电路基板的连接中，能够抑制装置的大型化，并且能够避免装置内的其他部件与线束的干扰。具有：显示元件(80)，其射出图像光；作为电路基板的主电路基板(MD)等，其对影像信号进行处理；作为电路基板保持架的基板保持架(75)，其固定主电路基板(MD)等；以及线束(109)，其与主电路基板(MD)连接，基板保持架(75)将主电路基板(MD)的端部(TB)以比显示元件(80)向光路上游侧突出的状态固定。由此，抑制装置向侧方等的大型化，并且在显示元件(80)的光路上游侧即显示元件的背面侧设置避免干扰用的空间。

Description

光学装置以及佩戴型显示装置

技术领域

本发明涉及能够应用在向观察者提示虚像的佩戴型显示装置中的光学装置以及使用了该光学装置的佩戴型显示装置。

背景技术

例如，在构成作为佩戴型显示装置的一个方式的头戴显示器(HMD)时，公知有使散热片或柔性基板与显示面板连接的部件(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2016-39529号公报

在专利文献1的装置中，当想要使装置小型化时，例如，可能在散热片或柔性基板等配置在显示面板的周边的部件与从装置的控制基板向外部延伸的电缆(线束)之间产生干扰。

发明内容

本发明的一个方面的光学装置具有：显示元件，其射出图像光；电路基板，其处理影像信号；电路基板保持架，其固定电路基板；以及线束，其与电路基板连接，电路基板保持架将电路基板的端部配置成比显示元件向靠近线束的一侧突出的状态。

附图说明

图1是用于对第1实施方式的光学装置及具有光学装置的佩戴型显示装置的使用状态进行说明的立体图。

图2是示出光学装置的外观的一个具体例的主视图。

图3是示出光学装置的内部构造的立体图。

图4是示出光学装置的光学结构的俯视图。

图5是用于对光学装置中的光学系统与电路基板的组装进行说明的图。

图6是示出光学装置的组装的分解立体图。

图7是示出光学装置的内部构造的侧剖视图。

图8是用于对光学装置的光学构造进行说明的俯视图。

图9是用于对一个变形例的光学装置进行说明的图。

图10是用于对第2实施方式的光学装置进行说明的概念性侧剖视图。

图11是用于对第3实施方式的光学装置进行说明的概念性侧剖视图。

图12是用于对第4实施方式的光学装置进行说明的概念性侧剖视图。

标号说明

10a、10b：导光部件；11a：光入射部；11b：光射出部；15：半反射镜；20：导光装置；30：投射镜头；38：镜筒；50：中央部件；50a、50b：透光部；50c：梁部；51：凸部(肋形状部分)；61：鼻托；65：鼻托支承装置；71：第1部件；72：第2部件；72b：底面部；75：基板保持架(电路基板保持架)；75a：板状部；80：显示元件；88：壳体部件；100、200、300、400：光学装置；100C：透视型导光单元；101a、101b：虚像形成光学部；104：镜腿；105d：外装壳体；109：线束；500：佩戴型显示装置；A1、A2：箭头；AX：光轴；CB：电路基板；CC：粘接层；CLa、CLb：夹紧部件；CV：凹陷；DL：左眼用电路基板(驱动电路基板)；DR：右眼用电路基板(驱动电路基板)；ED：外部装置；EP：出射光瞳；FB1～FB3、FBx：柔性基板；FC：罩部件；FS：平面；GL：图像光；LS：照度传感器；MD：主电路基板；OF：光学固定部件；OL：外界光；PLa：板状部；PP：分隔板；PPa、PPb：突起部；RM：反射膜；SC：螺钉；SH：保持部件；Sa、Sb：空间；TB：端部；TP、TPa、TPb：前端部分；TS：上表面；US：佩戴者；WD、WDa、WDb：布线引出部；WS：引线。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照附图对本发明的第1实施方式的光学装置和具有光学装置的佩戴型显示装置的一例进行说明。

如图1～图4所示，本实施方式的光学装置100或具有光学装置100的佩戴型显示装置500是具有眼镜那样的外观的头戴显示器(HMD)。在图1等中，X、Y以及Z是垂直坐标系，+X方向与佩戴了光学装置100的观察者的双眼排列的横向对应，+Y方向相当于与观察者的双眼排列的横向垂直的下方向，+Z方向相当于观察者的前方向或正面方向。

如图1等所示，光学装置100使得佩戴着该光学装置100的观察者或佩戴者US不仅能够看到虚像，还能够通过透视来观察外界像。光学装置100能够经由线束109与智能手机及其他外部装置ED以能够通信的方式连接，例如能够形成与从外部装置ED输入的影像信号对应的虚像。另外，以下，为了便于说明，将光学装置100作为上述那样的看到虚像的虚像显示装置来处理，佩戴型显示装置500作为由上述那样的光学装置100和外部装置ED等输入图像内容的装置构成的部件来处理。即，将除光学装置100之外还包括外部装置ED或与之相当的部分的部件作为佩戴型显示装置500。但是，并不限于此，光学装置100本身的部分也可以是佩戴型显示装置500。即，也可以将上述的除外部装置ED之外的各构成部件到线束109的部分理解为佩戴型显示装置500。总之，能够将从上述各构成部件到线束109的结构理解为构成光学装置或佩戴型显示装置的光学单元。

光学装置100具有第1显示装置100A和第2显示装置100B。第1显示装置100A和第2显示装置100B是分别形成左眼用虚像和右眼用虚像的部分。左眼用的第1显示装置100A具有可透视地覆盖观察者的眼前的第1虚像形成光学部101a和形成图像光的第1像形成主体部105a。右眼用的第2显示装置100B具有可透视地覆盖观察者的眼前的第2虚像形成光学部101b和形成图像光的第2像形成主体部105b。即，通过第1显示装置100A和第2显示装置100B显示与左右眼对应的图像。

在第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b的后部安装有从头部的侧面向后方延伸的悬挂部分即镜腿104，通过与观察者的耳朵、鬓角等抵接来确保光学装置100的佩戴状态。

并且，如图2等所示，在形成于第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b之间的凹陷CV中设置有与镜腿104一起构成支承部的鼻托61。该鼻托61使得虚像形成光学部101a、101b等能够相对于观察者的眼睛进行定位。因此，鼻托61通过鼻托支承装置65而组装到将第1显示装置100A和第2显示装置100B一体化的透视型导光单元100C的中央部件50。另外，这里，虽然说明了鼻托61和鼻托支承装置65彼此分离的情况，但可理解为鼻托不仅包括鼻托61，还包括鼻托支承装置65。另外，在后面叙述透视型导光单元100C及构成该透视型导光单元100C的中央部件50。

第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b分别包含由树脂材料等形成的导光体(导光光学系统)即第1导光部件10a和第2导光部件10b，通过中央部件50在中央处连结而作为一体化的部件形成透视型导光单元100C。换言之，透视型导光单元100C是具有一对导光部件10a、10b和中央部件50的导光单元。一对导光部件10a、10b是构成第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b的部件，是使图像光在内部传播并有助于虚像形成的一对光学部件。中央部件50是具有一对透光部50a、50b和将它们连接起来的梁部50c并且由树脂材料等形成的一体成型部件，一对透光部50a、50b通过与一对导光部件10a、10b接合而作为连结第1显示装置100A和第2显示装置100B的连结部件来发挥功能。更具体来说，在中央部件50中，一对透光部50a、50b中的一方即透光部50a与导光部件10a接合，作为另一方的透光部50b与导光部件10b接合。另外，在图示的例子中，例如，如图4所示，在中央部件50的从梁部50c到透光部50a的部分和从梁部50c到透光部50b的部分中，以不具有弯曲部分(折弯部分)的方式平滑地相连。由于没有弯曲部分(折弯部分)或台阶部分那样的部位，所以，避免了外界像看起来是双重的。

另外，透视型导光单元100C是通过导光来向观察者提供双眼用的影像的复合型的导光光学系统即导光装置20，在两端部即导光部件10a、10b的外端侧被支承于外装壳体105d。

在中央部件50中，如图3所示，梁部50c在透视型导光单元100C的下表面即+Y侧的面上，在第1显示装置100A与第2显示装置100B之间作为挖通的凹陷状部分而形成的凹陷CV的部位具有肋状的凸部(肋形状部分)51。凸部51进行梁部50c的强度加强，并且作为用于将鼻托支承装置65乃至鼻托61(参照图2)安装于中央部件50的安装部来发挥功能。

以下，对透视型导光单元100C中的上述以外的部位进行说明。例如，如图3所示，透视型导光单元100C具有从第1显示装置100A到第2显示装置100B共面地延伸的平面FS作为上表面TS即-Y侧的面。

在透视型导光单元100C的上表面TS的更上方侧，如图2所示，设置有罩部件FC(FPC罩)作为罩构造部。在罩部件FC与透视型导光单元100C之间形成有薄且狭窄的空间，供将第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b电连接的电缆延伸。也就是说，能够在平面FS上配置(布置)电缆。因此，这里，作为上述电缆，采用了柔性基板即FPC(Flexible PrintedCircuit)基板。也就是说，如图示那样，采用了基于柔性基板FB1的布线作为电缆。并且，这里，如图3等所示，作为连接各电路基板的电缆，也可以采用柔性基板，在图示的例子中，除了上述柔性基板FB1之外，还进行基于柔性基板FB2、FB3的布线。此外，对于收纳在外装壳体105d内的显示元件80与电路基板的连接，也应用了柔性基板。关于这些将在后面详细叙述。

以下，适当参照图1～图4等对光学装置100的内部构造进行更详细说明。特别是，对收纳在外装壳体105d的内部的各部的构造进行说明。这里，在图4中，对左眼用的各部结构进行说明。x、y及z是垂直坐标系，+x方向及+y方向是针对与射出图像光的显示元件80中的光射出面平行的面内方向而示出的方向，+y方向与+Y方向一致，即是平行的。如图4所示，显示元件80等的配置与佩戴着光学装置100的观察者的双眼排列的横向对应并且稍微倾斜，例如，与+X方向对应的+x方向稍微不同于+X方向。同样，+z方向也稍微不同于对应的+Z方向。以下，例如在光学装置100的内部构造的各部的配置等的说明中，有时也以上述+x方向、+y方向以及+z方向为基准进行说明。另外，在该情况下，在显示元件80及其周边，+z方向为图像光的光路从上游朝向下游的方向。另外，这里，关于比显示元件80的光射出位置靠上游侧(-z侧)的位置，也采用光路上游侧等的表达。

如图1、图3或图4所示，第1像形成主体部105a在罩状的外装壳体105d内具有显示元件80、镜筒38、主电路基板MD、左眼用电路基板DL等。另外，将主电路基板MD等电路基板统称为电路基板CB。另一方面，第2像形成主体部105b在外装壳体105d内具有显示元件80、镜筒38、右眼用电路基板DR等。另外，为了区分，有时也将第1像形成主体部105a的外装壳体105d称为第1外装壳体105d。同样，有时也将第2像形成主体部105b的外装壳体105d称为第2外装壳体105d。并且，外装壳体105d例如以镁合金等为材料。

外装壳体105d(参照图2)由作为上侧部件的第1部件71和作为下侧部件的第2部件72构成，通过使这些部件71、72在上下方向上相互滑动并合体而形成内部空间。

例如，在第1像形成主体部105a中，收纳于第1外装壳体105d的显示元件80是为了形成与左眼用虚像对应的像而射出图像光的显示设备，例如由有机EL显示面板或LCD用面板等构成。投射镜头30是射出来自显示元件80的图像光的投射光学系统，在第1虚像形成光学部101a中构成成像系统的一部分。作为投射镜头30的一部分而构成投射镜头30的像形成用光学元件(参照图7)被镜筒38保持。

另外，关于第2像形成主体部105b，收纳于第2外装壳体105d的显示元件80和包含镜筒38的投射镜头30为了形成与右眼用虚像对应的像而发挥同样的功能。

电路基板CB中的主电路基板MD是对包含来自外部的信息的信号进行处理的信号处理基板。这里，来自外部的信息典型地是来自外部装置ED(参照图1)的图像数据。主电路基板MD具有与外部之间的接口功能，并且对从外部输入的影像信号进行处理，对左眼用电路基板DL和右眼用电路基板DR的显示动作进行管理并控制。因此，例如，主电路基板MD通过作为电缆的柔性基板FB1～FB3与各部连接。

电路基板CB中的左眼用电路基板DL是对第1像形成主体部105a中的显示元件80进行驱动的驱动电路基板，在主电路基板MD的控制下进行动作。换言之，左眼用电路基板DL在主电路基板MD的控制下对左眼用的显示元件80的显示动作进行控制。

电路基板CB中的右眼用电路基板DR是对第2像形成主体部105b中的显示元件80进行驱动的驱动电路基板，在主电路基板MD的控制下进行动作。换言之，右眼用电路基板DR在主电路基板MD的控制下对右眼用的显示元件80的显示动作进行控制。

构成电路基板CB的主电路基板MD、左眼用电路基板DL以及右眼用电路基板DR例如可以由包含DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable GateArray)、GPU(Graphics Processing Unit)、CPU(Central Processing Unit)等电路中的任意1个以上的电路的基板构成。

并且，除上述之外，在本实施方式中，如图2、图3所例示的那样设置有照度传感器LS。照度传感器LS是ALS(Ambient Light Sensor)，是进行符合观察者的反应的周围光强度的测定的外光传感器。因此，照度传感器LS朝向相当于观察者的前方或正面方向的+Z方向配置，为了能够检测进入到观察者的眼睛的光量，在主电路基板MD的控制下进行动作。

另外，主电路基板MD等各种电路基板是在绝缘性的树脂基板的表面或内部形成了布线的基板，具有在表面安装了IC或电子元件的构造。

在本实施方式中，作为用于将主电路基板MD与上述各部分连接的电缆，如上所述，采用了柔性基板FB1～FB3。例如，右眼用柔性基板FB1从第1显示装置100A到第2显示装置100B沿着平面FS延伸，连接主电路基板MD和右眼用电路基板DR。左眼用柔性基板FB2连接主电路基板MD和左眼用电路基板DL。并且，照度传感器用柔性基板FB3连接主电路基板MD和照度传感器LS。另外，这些柔性基板FB1～FB3根据需要而以重叠的状态进行布线。

以下，参照图5等对光学装置100中的包含投射镜头30或导光部件10a等的光学系统与包含主电路基板MD等的电路基板的组装的一例进行说明。图5是用于对光学装置100中的光学系统与电路基板的组装进行说明的图，图6是示出光学装置100的组装的分解立体图，图7是示出组装完成后的光学装置100的内部构造的侧剖视图。另外，在光学装置100中，第1显示装置100A和第2显示装置100B(参照图2等)具有左右对称且相同的构造，因此，以下，仅对左眼用的第1显示装置100A进行说明，省略第2显示装置100B的说明。

在图5中，第1区域AR1表示将设置在外装壳体105d(参照图2等)的内部的主电路基板MD等与投射镜头30等组装起来的情形的一例的侧视图，第2区域AR2表示从不同的角度观察第1区域AR1的情形的立体图。并且，图6是进一步从不同的角度观察这些组装的情形的分解立体图。

如图5和图6所示，构成电路基板CB的主电路基板MD和左眼用电路基板DL被作为电路基板保持架的基板保持架75保持。并且，基板保持架75通过基于多个螺钉SC的螺纹固定等将壳体部件88、镜筒38之类的光学固定部件OF组装起来，其中，该壳体部件88收纳作为显示元件80的主体部分的有机EL显示面板等，该镜筒38收纳作为投射镜头30的主体部分的光学元件。另外，在图示的例子中，作为光学固定部件OF，除了构成投射镜头30的光学元件即投射光学系统之外，镜筒38还固定导光部件10a即导光光学系统。换言之，光学固定部件OF固定引导来自显示元件80的光的光学系统，在该光学系统中包含有投射来自显示元件80的光的投射光学系统和将经由该投射光学系统的光向眼前引导的导光光学系统。并且，光学固定部件OF被组装在作为电路基板保持架的基板保持架75上。

如图6所示，与镜筒38等组装在一起的基板保持架75还被组装在外装壳体105d中的构成下部侧的第2部件72上。基板保持架75是由塑料材料形成的成型品，与外装壳体105d相比具有隔热效果。通过利用塑料材料形成基板保持架75，提高了基板保持架75的形状的自由度，容易收纳并配置在外装壳体105d的内部。

并且，如图7所示，在将光学装置100的各部组装后的状态下，在外装壳体105d的内部的有限空间内收纳柔性基板FBx、构成线束109的多条引线WS等。对于这些各部所占的部位，进行空间上的划分，避免各部的干扰是非常重要的。

因此，在本实施方式中，利用基板保持架75等，通过电路基板CB的配置、将柔性基板FBx和线束109保持为分离状态的保持部件SH的设置等来解决该问题。

另外，柔性基板FBx连接显示元件80和左眼用电路基板DL，并且向显示元件80传送图像信号。并且，线束109与主电路基板MD连接而传送来自外部装置ED等外部的信号。并且，对于如上述那样用于信号发送的线束109即来自外部的控制器用的电缆，可考虑各种电缆，例如可考虑采用能够用于USBType-C连接器的电缆，即能够通过USBType-C连接器连接的电缆。

为了避免上述柔性基板FBx与线束109之间的干扰，如图5～图7所示，除了载置左眼用电路基板DL的板状部75a之外，基板保持架75还具有被设置成从板状部75a一体延伸的突起部PPa。例如，如图5的第2区域AR2、图6以及图7所示，板状部75a为了载置左眼用电路基板DL而以形成与xz面平行的面的方式延伸。与此相对，突起部PPa在显示元件80的背面即比显示元件80靠光路上游侧(-z侧)的位置，以形成与xy面平行的面的方式从板状部75a的下表面朝向下方侧(+y侧)延伸。并且，在这样的状况下，基板保持架75配置并固定成主电路基板MD的一部分处于向显示元件80的背面侧突出的状态。也就是说，主电路基板MD的一部分处于向靠近线束109的一侧或接近线束109的一侧突出的状态。换言之，基板保持架75将主电路基板MD的端部TB以比显示元件80向光路上游侧(-z侧)突出的状态配置，或者在该状态下以向靠近线束109的一侧突出的状态配置，并将其固定。然后，进而，关于光路上游侧和下游侧即±z方向，被突起部PPa遮断成端部TB侧和显示元件80侧。即，突起部PPa作为将显示元件80侧的空间与线束109侧的空间分隔开的分隔板PP发挥功能。特别是，如图7所示，突起部PPa作为限制与显示元件80连接的柔性基板FBx以使其不朝向线束109侧的部件发挥功能。

并且，在主电路基板MD的端部TB设置有布线引出部WD。通过在布线引出部WD安装汇集了构成线束109的多条引线WS的前端部分TP，线束109与主电路基板MD连接。

另外，在图示的情况下，主电路基板MD设置在比显示元件80远离佩戴者US(参照图1)的一侧(-x侧)即外侧，在端部TB，布线引出部WD设置在靠近佩戴者US的一侧即内侧(+x侧)。在该情况下，通过将电路基板CB中的温度最容易成为高温的主电路基板MD设为外侧，能够抑制主电路基板MD的发热影响波及佩戴者US，并且通过将布线引出部WD设为内侧，能够抑制光学装置100在横向上大型化并且能够适当地设置布线引出部WD。

另一方面，如图6及图7所示，光学装置100在构成外装壳体105d的第2部件72上也具有以从底面部72b一体延伸的方式设置的突起部PPb。突起部PPb也在显示元件80的背面即比显示元件80靠光路上游侧(-z侧)的位置，以形成与xy面平行的面的方式从底面部72b上表面朝向上方侧(-y侧)延伸。

与突起部PPa同样，突起部PPb也作为分隔空间的分隔板PP发挥功能。特别是，如图7所示，突起部PPb作为限制线束109以使其不朝向与显示元件80连接的柔性基板FBx侧的部件发挥功能。

如上所述，在这里的一例中，作为分隔板PP的突起部PPa、PPb作为将线束109和向显示元件80传送图像信号的柔性基板FBx保持为分离状态的保持部件SH发挥功能。即，分隔板PP通过作为上述那样的保持部件SH发挥功能，能够避免柔性基板FBx与线束109的干扰。

并且，当对上述内容进一步改变观点时，作为保持部件SH的突起部PPa、PPb(分隔板PP)分隔出柔性基板FBx侧的空间Sa和线束109侧的空间Sb。在该情况下，利用分隔板PP设置空间Sa、Sb，从而能够避免柔性基板FBx与线束109的干扰。

并且，如图示那样，主电路基板MD比左眼用电路基板DL大(左眼用电路基板DL比主电路基板MD小)，左眼用电路基板DL以相对于线束109配置在比主电路基板MD的端部TB靠显示元件80侧的状态收纳并固定于电路基板保持架75。即，主电路基板MD比作为驱动电路基板的左眼用电路基板DL更接近线束109。

以下，参照图8，对与光学装置100相关的光学构造进行说明。图8是示出第1显示装置100A的一部分的图，特别是对第1虚像形成光学部101a的光学构造进行说明。如上述那样，光学装置100由第1显示装置100A和第2显示装置100B(参照图1等)构成，第1显示装置100A和第2显示装置100B在光学构造上也具有左右对称且同等的构造，仅对第1显示装置100A进行说明，对第2显示装置100B省略说明。

透光部50a是与导光部件10a一体地固定并辅助导光部件10a的透视功能的部件。透光部50a具有第1透射面S51、第2透射面S52以及第3透射面S53作为具有光学功能的侧面。第2透射面S52配置在第1透射面S51与第3透射面S53之间。第1透射面S51位于将导光部件10a的第1面S11延长后的面上，第2透射面S52是与第2面S12接合而一体化的曲面，第3透射面S53位于将导光部件10a的第3面S13延长后的面上。

第1虚像形成光学部101a中的导光部件10a经由粘接层CC与透光部50a接合。也就是说，透光部50a的第2透射面S52与导光部件10a的第2面S12相对地配置，具有相同的形状。导光部件10a和透光部50a具有利用薄的硬涂层将赋予包含光学面的立体形状的主体部件的表面包覆的构造。导光部件10a或透光部50a的主体部件由在可视区域中显现较高的透光性的树脂材料形成，例如通过向模具内注入热塑性树脂并使其固化而成型。

以下，对图像光GL的光路的概要进行说明。导光部件10a通过第1面S11～第5面S15上的反射等将从投射镜头30射出的图像光GL朝向佩戴者US的眼睛引导。具体来说，来自投射镜头30的图像光GL首先入射到形成于光入射部11a的第4面S14的部分而被作为反射膜RM的内表面的第5面S15反射，从内侧再次入射到第4面S14而被全反射，然后入射到第3面S13而被全反射，入射到第1面S11而被全反射。被第1面S11全反射的图像光GL入射到第2面S12，局部地透过设置于第2面S12的半反射镜15同时被局部地反射而再次入射到形成于光射出部11b的第1面S11的部分而通过。通过了第1面S11的图像光GL沿着与Z方向大致平行的光轴AX整体地前进，作为大致平行光束入射到配置有佩戴者US眼睛的出射光瞳EP。也就是说，佩戴者US通过作为虚像的图像光来观察图像。

第1虚像形成光学部101a通过导光部件10a使佩戴者US看到图像光，并且在导光部件10a与透光部50a组合起来的状态下，使佩戴者US观察失真较少的外界像。此时，第3面S13和第1面S11成为互相大致平行的平面，由此，在使该部分透射的观察中，视度大致为0，对于外界光OL，几乎不产生像差等。并且，第3透射面S53和第1透射面S51成为互相大致平行的平面。并且，第1透射面S51和第1面S11成为互相大致平行的平面，由此，几乎不产生像差等。由此，佩戴者US越过透光部50a观察无失真的外界像。

以下，参照图9对一个变形例的光学装置进行说明。在本变形例中，在布线引出部WD的结构中，与已述的一例不同。图9是用于对一个变形例的光学装置100进行说明的图，图9中的第1区域BR1和第2区域BR2是为了比较而对已述的一例概念性地示出布线引出部WD及其周边的侧视图。与此相对，图9中的第3区域BR3和第4区域BR4是对本变形例示出的第1区域BR1和第2区域BR2的对应图。

如图所示，并且，如上述那样，在已述的一例中，将多个WS汇总在1个前端部分TP，并安装于对应的布线引出部WD。与此相对，在本变形例中，采用了如下构造：将多个WS分开汇总于2个前端部分TPa、TPb这两部分，并且安装在与2个前端部分TPa、TPb分别对应的2个布线引出部WDa、WDb上。这样，布线引出部WDa、WDb也可以采用分开设置于端部TB的多个部位的结构。

如以上那样，在本实施方式的光学装置100中，具有：显示元件80，其射出图像光；主电路基板MD等，其构成处理影像信号的电路基板CB；作为电路基板保持架的基板保持架75，其固定主电路基板MD等；以及线束109，其与主电路基板MD连接，基板保持架75将主电路基板MD的端部TB以比显示元件80向靠近线束109的一侧突出的状态配置。由此，能够抑制光学装置100向侧方等的大型化，并且能够在显示元件80的光路上游侧即显示元件的背面侧设置避免干扰用的空间。

[第2实施方式]

以下，参照图10对第2实施方式的光学装置进行说明。另外，本实施方式的光学装置是第1实施方式的光学装置100的变形例，与第1实施方式的情况的不同之处在于分隔板PP的结构。但是，这些之外的方面与第1实施方式的情况相同，因此，对于上述以外的各部分，省略详细的说明。

图10是示出本实施方式的光学装置200的外观的概念性侧剖视图，是与图7对应的图。

图10中的第1区域CR1为了比较而示出了作为第1实施方式所示的已述的一例即图7所示的一例的光学装置100的概略。与此相对，第2区域CR2是示出作为本实施方式的一例的光学装置200的图，并且，第3区域CR3是示出本实施方式的光学装置200的一个变形例的图。

首先，如第2区域CR2所示的一例那样，本实施方式的光学装置200与第1区域CR1所示的光学装置100相比较可知，分隔板PP具有突起部PPa，与第1实施方式的光学装置100的不同之处在于不具有突起部PPb。在该情况下，仅通过设置于基板保持架75的突起部PPa构成将柔性基板FBx和线束109保持为分离状态的保持部件SH，从而能够避免柔性基板FBx与线束109之间的干扰。另外，在图示的例子中，通过突起部PPa延伸到第2部件72的底面部72b附近而形成避免干扰用的空间Sa、Sb。

并且，也可考虑如第3区域CR3所示的一个变形例那样，本实施方式的光学装置200构成为分隔板PP具有突起部PPb但不具有突起部PPa。即，也可以仅通过设置在构成外装壳体105d的第2部件72上的突起部PPb构成将柔性基板FBx和线束109保持为分离状态的保持部件SH，从而能够避免柔性基板FBx与线束109之间的干扰。另外，在图示的例子中，通过突起部PPb延伸到基板保持架75的板状部75a附近而形成避免干扰用的空间Sa、Sb。

在本实施方式的光学装置200中，基板保持架75也将主电路基板MD的端部TB以比显示元件80向靠近线束109的那一侧即光路上游侧(-z侧)突出的状态配置并固定，由此，能够抑制光学装置200向侧方等的大型化，并且能够在显示元件80的光路上游侧即显示元件的背面侧设置避免干扰用的空间。并且，由突起部PPa或突起部PPb构成的分隔板PP作为将柔性基板FBx和线束109保持为分离状态的保持部件SH发挥功能，从而能够避免柔性基板FBx与线束109之间的干扰。

[第3实施方式]

以下，参照图11对第3实施方式的光学装置进行说明。另外，本实施方式的光学装置是第1实施方式的光学装置100等的变形例，在分隔板PP的构造中，与第1实施方式等的情况不同。但是，这些之外的方面与第1实施方式等的情况相同，因此，对上述以外的各部省略详细的说明。

图11是示出本实施方式的光学装置300的外观的概念性侧剖视图，是与图7或图10对应的图。

图11中的第1区域DR1是示出作为本实施方式的一例的光学装置300的分隔板PP(或保持部件SH)的组装的情形的图，第2区域DR2是示出组装分隔板PP后的本实施方式的光学装置300的图。

例如，如图7或图10的第1区域CR1所示，第1实施方式的光学装置100的分隔板PP(突起部PPa、PPb)从基板保持架75或构成外装壳体105d的第2部件72一体地延伸形成。与此相对，在图11中，如第1区域DR1所示的一例那样，在本实施方式的光学装置300中，分隔板PP是被安装固定的分体部件，在这方面与第1实施方式的光学装置100等的情况不同。即，在本实施方式的情况下，首先，使应该相对于基板保持架75成为突起部PPa的板状部件沿箭头A1所示的方向接近，在基板保持架75的规定部位安装该板状部件。并且，同样，使应该成为突起部PPb的板状部件沿箭头A2所示的方向接近，在构成外装壳体105d的第2部件72的规定部位安装该板状部件。然后，如第2区域DR2所示的一例那样，通过安装包含柔性基板FBx或线束109在内的各部来制作光学装置300。

在本实施方式的光学装置300中，基板保持架75也将主电路基板MD的端部TB以比显示元件80向靠近线束109的那一侧即光路上游侧(-z侧)突出的状态配置并固定，由此，能够抑制光学装置300向侧方等的大型化，并且能够在显示元件80的光路上游侧即显示元件的背面侧设置避免干扰用的空间。并且，事后安装在基板保持架75或外装壳体105d上的分隔板PP作为将柔性基板FBx和线束109保持为分离状态的保持部件SH发挥功能，从而能够避免柔性基板FBx与线束109之间的干扰。

[第4实施方式]

以下，参照图12对第4实施方式的光学装置进行说明。另外，本实施方式的光学装置是第1实施方式的光学装置100等的变形例，与第1实施方式等的情况的不同之处在于，作为保持部件SH，采用其他构造代替分隔板PP。但是，这些之外的方面与第1实施方式等的情况相同，因此，对上述以外的各部分省略详细的说明。

图12是示出本实施方式的光学装置400的外观的概念性侧剖视图，是与图7、图10、图11对应的图。

图12中的第1区域ER1是示出作为本实施方式的一例的光学装置400的图，第2区域ER2是示出作为本实施方式的一个变形例的光学装置400的图。

首先，如第1区域ER1所示的一例那样，本实施方式的光学装置400与例如图10的第1区域CR1所示的光学装置100相比较可知，与第1实施方式的光学装置100等的不同之处在于，作为保持部件SH，具有夹紧线束109的夹紧部件CLa来代替分隔板PP。更准确来说，夹紧部件CLa将线束109中的构成前端侧的多条引线WS捆束起来并夹紧。即，在本实施方式中，通过夹紧部件CLa限制线束109的配置，从而能够避免柔性基板FBx与线束109之间的干扰。

另外，在图示的例子中，示出了这样的情况：在从基板保持架75延伸的板状部PLa的前端侧形成夹紧部件CLa，以将夹紧部件CLa设置在线束109的附近。只要能够进行期望的夹紧，则不限于此，可以采用各种方式。

并且，如第2区域ER2所示的一个变形例那样，在本实施方式的光学装置400中，将多条引线WS捆束起来并夹紧的夹紧部件CLb也可以设置在构成外装壳体105d的第2部件72。即，也可以通过设置于第2部件72的夹紧部件CLb构成将柔性基板FBx和线束109保持为分离状态的保持部件SH，从而能够避免柔性基板FBx与线束109之间的干扰。

[变形例及其他事项]

以上说明的构造是例示的，可以在能够实施同样的功能的范围内进行各种变更。

在上述内容中，作为保持部件SH的具体方式，例示了分隔板PP(突起部PPa、PPb)、夹紧部件CLa、CLb，但不限于此，可以采用能够将柔性基板FBx和线束109保持为分离状态的各种方式作为保持部件SH。另外，在上述分隔板PP、夹紧部件CLa、CLb的情况下是非粘接固定，因此，例如与将柔性基板FBx或线束109粘接固定而维持分离状态的情况相比，能够提高为了修理等而再次分解光学装置时的作业性。

并且，各实施方式所示的上述保持部件SH的各方式也可以将可能的方式适当组合而构成。

并且，关于分隔板PP，只要能够将空间分隔开而避免柔性基板FBx与线束109之间的干扰，则也可以是板状以外的部件，例如也可以利用网状部件构成相当于分隔板PP的部件。

并且，关于中央部件50，采用了以不具有弯曲部分(折弯部分)的方式平滑地连接的结构，但在具有弯曲部分(折弯部分)的结构中也可以应用本申请。

在以上的说明中，显示元件80是有机EL显示面板或LCD用面板，但显示元件80也可以是LED阵列、激光器阵列、量子点发光型元件等所代表的自发光型显示元件。并且，显示元件80也可以是使用了由激光光源和扫描仪组合而成的激光扫描仪的显示器。另外，也可以代替LCD面板而使用LCOS(Liquid crystal on silicon)技术。

虚像形成光学部101a、101b也可以覆盖眼前而遮挡外光。在该情况下，不能直接观察外界，但能够观察由照相机拍摄的外界像。

如以上那样，具体的一个方式的光学装置具有：显示元件，其射出图像光；电路基板，其对影像信号进行处理；电路基板保持架，其固定电路基板；以及线束，其与电路基板连接，电路基板保持架将电路基板的端部配置成比显示元件向靠近线束的一侧突出的状态。

在上述光学装置中，电路基板的端部配置成比显示元件向靠近线束的一侧即光路上游侧突出的状态，由此，能够在显示元件的光路上游侧即显示元件的背面侧设置空间，因此，能够抑制装置的大型化，并且在线束与电路基板的连接中，能够避免装置内的其他部件与线束的干扰。

在具体的方面中，电路基板在端部具有连接线束的布线引出部。在该情况下，在布线引出部中，能够避免与其他部件的干扰并且能够连接线束。

在另一方面中，电路基板设置在比显示元件远离佩戴者的一侧，布线引出部在端部处设置在靠近佩戴者的一侧。在该情况下，能够抑制电路基板的发热的影响波及到佩戴者，并且能够抑制装置向横向大型化，并且能够适当地设置布线引出部。

在又一方面中，布线引出部分开地设置在端部的多个部位。在该情况下，即使例如布线数增多，也容易应对。

在又一方面中，光学装置还具有保持部件，该保持部件将线束和向显示元件传送图像信号的柔性基板保持为分离的状态。在该情况下，能够通过保持部件避免柔性基板与线束的干扰。

在又一方面中，保持部件是将柔性基板侧的空间和线束侧的空间分隔开的分隔板。在该情况下，利用分隔板设置空间，从而能够避免柔性基板与线束的干扰。

在又一方面中，分隔板从电路基板保持架一体地延伸而形成。在该情况下，能够通过与电路基板保持架相同的材料形成分隔板。并且，能够使分隔板与电路基板保持架一起进行一体成型。

在又一方面中，分隔板是安装并固定于电路基板保持架的分体部件。在该情况下，能够事后安装分隔板。

在又一方面中，保持部件是夹紧线束的夹紧部件。在该情况下，通过夹紧，能够固定成使线束与其他部件不发生干扰。

在又一方面中，电路基板包含：主电路基板，其对从外部输入的影像信号进行处理；以及驱动电路基板，其在主电路基板的控制下对显示元件的显示动作进行控制，线束与主电路基板连接而传送来自外部的信号，柔性基板连接显示元件和驱动电路基板。在该情况下，经由线束向主电路基板传送来自外部的信号，基于所传送的来自外部的信号的影像通过显示元件来显示，其中，该显示元件根据从驱动电路基板经由柔性基板输入的驱动信号而进行动作。

在又一方面中，驱动电路基板以相对于线束配置在比主电路基板靠显示元件侧的状态收纳于电路基板保持架。

在又一方面中，具有光学固定部件，该光学固定部件将引导来自显示元件的光的光学系统固定，光学系统包含：投射光学系统，其投射来自显示元件的光；以及导光光学系统，其将经由投射光学系统的光引导至眼前，光学固定部件组装于电路基板保持架。在该情况下，通过上述光学系统在眼前进行基于虚像的图像显示。并且，在该情况下，电路基板保持架相对于光学固定部件以期望的位置关系被固定。

并且，具体的一个方式的佩戴型显示装置具有上述任意记载的光学装置。

在上述佩戴型显示装置中，光学装置的电路基板的端部配置成比显示元件向靠近线束的一侧即光路上游侧突出的状态，由此，能够在显示元件的光路上游侧即显示元件的背面侧设置空间，因此，能够抑制装置的大型化，并且在线束与电路基板的连接中，能够避免装置内的其他部件与线束的干扰。

Claims

1.一种光学装置，其具有：

显示元件，其射出图像光；

电路基板，其对影像信号进行处理；

电路基板保持架，其固定所述电路基板；以及

线束，其与所述电路基板连接，

所述电路基板保持架将所述电路基板的端部配置成比所述显示元件向靠近所述线束的一侧突出的状态。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，

所述电路基板在所述端部具有连接所述线束的布线引出部。

3.根据权利要求2所述的光学装置，其中，

所述电路基板设置在比所述显示元件远离佩戴者的一侧，所述布线引出部在所述端部处设置在靠近所述佩戴者的一侧。

4.根据权利要求2或3所述的光学装置，其中，

所述布线引出部分开地设置在所述端部的多个部位。

5.根据权利要求1所述的光学装置，其中，

该光学装置还具有保持部件，该保持部件将所述线束和向所述显示元件传送图像信号的柔性基板保持为分离的状态。

6.根据权利要求5所述的光学装置，其中，

所述保持部件是将所述柔性基板侧的空间和所述线束侧的空间分隔开的分隔板。

7.根据权利要求6所述的光学装置，其中，

所述分隔板从所述电路基板保持架一体地延伸而形成。

8.根据权利要求6所述的光学装置，其中，

所述分隔板是安装并固定于所述电路基板保持架的分体部件。

9.根据权利要求5所述的光学装置，其中，

所述保持部件是夹紧所述线束的夹紧部件。

10.根据权利要求5所述的光学装置，其中，

所述电路基板包含：

主电路基板，其对从外部输入的影像信号进行处理；以及

驱动电路基板，其在所述主电路基板的控制下对所述显示元件的显示动作进行控制，

所述线束与所述主电路基板连接而传送来自外部的信号，

所述柔性基板连接所述显示元件和所述驱动电路基板。

11.根据权利要求10所述的光学装置，其中，

所述驱动电路基板以相对于所述线束配置在比所述主电路基板靠所述显示元件侧的状态收纳于所述电路基板保持架。

12.根据权利要求1所述的光学装置，其中，

该光学装置具有光学固定部件，该光学固定部件将引导来自所述显示元件的光的光学系统固定，

所述光学系统包含：

投射光学系统，其投射来自所述显示元件的光；以及

导光光学系统，其将经由所述投射光学系统的光引导至眼前，

所述光学固定部件组装于所述电路基板保持架。

13.一种佩戴型显示装置，其具有权利要求1～12中的任意一项所述的光学装置。